۲ مهر ۱۴۰۰ - ۰۹:۲۳
کد خبر: . ۱۰۹٬۰۹۸
رونمایی از مینیمال ترین سازه هوشمند پرنده برای نظارت بر آلودگی هوا

مهندسین دانشگاه «نورث‌ وسترن» کوچکترین سازه پرنده دنیا را تولید کردند که از مقیاس یک دانه ماسه برخوردار است و قرار است ماموریت نظارت بر محیط زیست را بر عهده بگیرد.

به گزارش بازار به نقل از «mccormick »، مهندسین دانشگاه نورث‌ وسترن با الهام از بذر درختان افرا و گیاه تریستلاتیا  توانستند میکرو تراشه ای  هوشمندی را طراحی کنند که دارای قابلیت پرواز بوده و به طور کلی جهت نظارت بر آلودگی هوا و بیماری های ناشی از آن مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

این میکرو تراشه که به میکروفلایر معروف است، کاملا الکترونیکی بوده و از یک پیکره مینیمالی هم مقیاس یک دانه ماسه برخوردار است؛ هیچ گونه موتوری بر روی آن نصب نشده است و تنها از طریق نیروی آیرودینامیکی  باد در محیط مورد نظر به حرکت در می آید

این میکرو تراشه که به میکروفلایر معروف است، کاملا الکترونیکی بوده و از یک پیکره مینیمالی هم مقیاس یک دانه ماسه برخوردار است؛ هیچ گونه موتوری بر روی آن نصب نشده است و تنها از طریق نیروی آیرودینامیکی  باد در محیط مورد نظر به حرکت در می آید. این قطعه که اکنون کوچکترین وسیله پرنده ساخته شده به دست انسان است، از بخش های  مختلفی برخوردار است که از این جمله می توان به حسگرهای هوشمند بسیار کوچک ، آنتن‌های ارتباط بی‌سیم و حافظه تعبیه‌ شده برای ذخیره داده‌ها اشاره کرد که همگی فضای بسیار کوچکی از این میکرو فلایر را به خود اختصاص داده اند.

رونمایی از مینیمال ترین سازه هوشمند پرنده برای نظارت بر آلودگی هوا

جان راجرز که  از پیشگامان بیوالکترونیک در دانشگاه کمبرلی است و  مدیریت تیم طراح این سازه کوچک را برعهده دارد می گوید: طبیعت اطراف ما دارای اشکال مختلفی از نیروهاست که الهام  بخش بسیاری از فناوری های اخیر بوده اند؛ اکثر مردم چرخش  برگ افرا را از طریق هوا تماشا می کنند که  به آرامی در پیاده رو فرود می آیند. این تنها یک نمونه از چگونگی تکامل طبیعت و روش های هوشمندانه و پیچیده ای  آن برای افزایش بقای گیاهان مختلف است .

وی افزود: ما با بررسی همین موضوع توانستیم کوچکترین قطعه پرنده دنیا را طراحی کنیم که هنگام افتادن از ارتفاع زیاد، سرعت اندکی را تجربه می کند  و به صورت کنترل‌ شده سقوط می‌کند. این رفتار، پرواز میکرو تراشه را تثبیت می‌کند و زمان تعامل با آن در هوا را افزایش می‌دهد. طبیعت طی میلیاردها سال، دانه‌هایی با ویژگی‌های بسیار پیچیده طراحی کرده است؛ ما از این مفاهیم طراحی استفاده کردیم تا به میکرو تراشه‌ها سازگاری ببخشیم و سپس آنها را روی سیستم عامل مدارهای الکترونیکی به کار گرفتیم.

رونمایی از مینیمال ترین سازه هوشمند پرنده برای نظارت بر آلودگی هوا

 وی که مولف چندین کتاب در حوزه آیرودینامیک است اظهار داشت : هدف  ما اضافه کردن قابلیت پرواز به سیستم های الکترونیکی در مقیاس بسیار کوچک بود تا از این طریق بتوانیم محیط زیست را  در راستای نظارت بر آلودگی و نظارت بر جمعیت بیماری ها تحت کنترل خود در بیاوریم.  ما توانستیم با استفاده از ایده‌هایی که از جهان بیولوژیکی الهام گرفته شده‌اند، این کار را انجام دهیم.

ین میکروفلایر هوشمند  از دو بخش عمده تشکیل شده است که شامل اجزای  عملکردی الکترونیکی در مقیاس میلیمتری همراه با باله های آن است که با سقوط میکروفلایر از طریق هوا، بال های آن با هوا تعامل ایجاد کرده  تا یک حرکت چرخشی آهسته و پایدار ایجاد کنند. وزن الکترونیک در مرکز میکروفلایر توزیع شده است که از عدم کنترل و فرو ریختن آشفته به زمین ممانعت می کند

راجرز می گوید: ما توانستیم با استفاده از مدل‌سازی محاسباتی ساختارهای مورد نظر را با کمک روش‌های پیشرفته در آزمایشگاه بسازیم؛ سازه‌های به دست آمده، قابل ساخته شدن در شکل‌ها و اندازه‌های گوناگون هستند که از پتانسیل پرواز نیز برخوردار می باشند. به طور کلی ما  برای رسیدن به ایده‌آل‌ترین ساختار، مدل‌ سازی محاسباتی نحوه جریان یافتن هوا در اطراف میکروتراشه را بارها مورد بررسی قرار دادیم و درنهایت به الگویی دست یافتیم که از توان پرواز  بدون موتور مکانیکی و الکترونیکی بهره گرفته است.

رونمایی از مینیمال ترین سازه هوشمند پرنده برای نظارت بر آلودگی هوا

این میکروفلایر هوشمند  از دو بخش عمده تشکیل شده است که شامل اجزای  عملکردی الکترونیکی در مقیاس میلیمتری همراه با باله های آن است که با سقوط میکروفلایر از طریق هوا، بال های آن با هوا تعامل ایجاد کرده  تا یک حرکت چرخشی آهسته و پایدار ایجاد کنند. وزن الکترونیک در مرکز میکروفلایر توزیع شده است که از عدم کنترل و فرو ریختن آشفته به زمین ممانعت می کند.

این قطعه دارای حسگرهای کوچکی بوده که به صورت بی سیمی تمامی اطلاعات دریافتی را به گوش های هوشمند و یا کامپیوتر  انتقال می دهد؛ یکی از حسگرهای تعبیه شده در آن حسگر pH نام دارد که برای نظارت بر کیفیت آب،  فتودکتورها و اندازه گیری طول امواج خورشید قرار گرفته است

همانطور که قبل بدان اشاره شده این قطعه دارای حسگرهای کوچکی بوده که به صورت بی سیمی تمامی اطلاعات دریافتی را به گوش های هوشمند و یا کامپیوتر  انتقال می دهد؛ یکی از حسگرهای تعبیه شده در آن حسگر pH نام دارد که برای نظارت بر کیفیت آب،  فتودکتورها و اندازه گیری طول امواج خورشید قرار گرفته است.

رونمایی از مینیمال ترین سازه هوشمند پرنده برای نظارت بر آلودگی هوا

راجرز  در پایان افزود: تعداد زیادی از  این دستگاه های مینیمالیستی  را می توان از یک هواپیما یا ساختمان رها کرد و به طور گسترده در محیط پراکنده کرد  تا تلاش های اصلاح محیط زیست را پس از نشت شیمیایی یا ردیابی سطوح آلودگی هوا در ارتفاعات مختلف زیر نظر داشته باشند.

۲ مهر ۱۴۰۰ - ۰۹:۲۳
کد خبر: ۱۰۹٬۰۹۸

اخبار مرتبط

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • 8 + 4 =